基于labview的虚拟调制解调器的设计

基于labview的虚拟调制解调器的设计内容摘要：

输出的程序和函数主要用于 创建和打开数据文件并进行数据的读写 数据采集子模板提供 LabVIEW 支持的数据采集卡的驱动程序 波形子模板提供各种波形处理工具 信号处理子模板提供在时域频域以及复频域进行信号发生与分析处理 的功能函数 仪器 IO 子模板提供各种 IO 接口设备驱动程序设计用的专用函数以及 通用驱动模式的 VISA 功能函数可驱动的 IO 接口设备有 GPIB 接口设备串行接口 仪器 VXI 仪器模块等专用函数是用于 LabVIEW 支持的 IO 接口设备 VISA 功能函 数可以驱动 LabVIEW 不支持的 IO 接口设备 9 基于 LABVIEW 的虚拟调制解调器的设计 运动与视觉子模板提供运动与视觉控制的功能函数 数学运算子模板提供统计曲线拟和公式框节点等功能函数以及数 值微分积分等功能函数 通信子模板提供按 TCPDDEActiveX 和 OLE 协议进行通信的功能函数 应用程序控制子模板提供动态调用 VI 的功能函数可以同时打开多个 VI 的前面板窗口并同时运行还提供将用不同语 言编写的 EXE 可执行程序进行接口的功 能函数 图形与声音子模板提供绘制 2D 及 3D 图形声音播放等功能函数 示教课程子模板提供 LabVIEW 示教用的演示程序 文档生成子模板提供生成报表样式及规格的功能函数 底层接口子模板提供调用动态链接库和 CIN Code Interface Node 的功 能函数 选择 VI 子程序子模板用来调用一个 子 VI 并把该子 VI 插入当前VI 的流程 图中 [5] 用户自定义的子 VI 模板用来存放用户自行设计的图标 23 虚拟仪器设计步骤 通常一个虚拟仪器的设计步骤如下 1．在前面板设计窗口放置控件 首先在前面板开发窗口使用工具模板中的相应工具从控制模板中取用和放 置 好所需控件进行控件属性参数设置标贴文字说明标签 2．在流程图编辑窗口放置节点图框 在流程图编辑窗口使用工具模板中相应工具从功能模板中取用并放置好所需 图标它们是流程图中的节点图框 3．数据流编程 使用脸形工具按数据流的方向将端口节点图框依次相连实现数据从源头按 规定的运行方式送到目的终点 4．运行检验 当完成步骤 123 后前面板程序与流程图图形化程序的设计完毕 10 基于 LABVIEW 的虚拟调制解调器的设计 一个虚拟仪器已基本建立是否达到预期功能还需运行检验有如下两种检验方式 仿真检验不使用 IO 接口硬件设备对 VI 检验运行所需的信号数据 采用由数组或信号生成函数产生的仿真信号 实测检验它通过 IO 接口硬件设备采集输入标准信号来检验虚拟 仪器的功能仿真检验在实测检验之前完成是虚拟仪器所特有的优势因为它对反 复检验调试不断 完善改进虚拟仪器极为方便是传统仪器无法采用的检验手段 5．程序调试技术 利用快捷工具栏中的运行高亮执行单步执行断点设置进行 以下程序调试设置 ① 找出语法错误 如果存在语法错误则当启动快捷工具栏的运行按钮时该按钮变成一个折 断的箭头程序不能被执行鼠标单击该按钮则将弹出错误清单窗口窗口中列出 错误的项目然后单击其中任何一个列出的错误单击 Find 功能按钮则出错的 对象或端口就会变成高亮 ② 慢速跟踪程序的执行 利用快捷工具栏中的高亮执行按钮单击该按钮该按钮图标变成高亮形式 再单击运行按钮程序就以较慢的速度运行没有被执行的代码灰色显示执行 后的代码高亮显示并显示数据流上的数据值这样就可以根据数据流动状态跟 踪程序的执行 ③ 断点与单步执行 使用断点工具可以在程序的某一地点中止程序执行用探针或者单步执行方式查 看数据 用工具模板上的断点工具单击希望设置或者清除断点的地方该处即为所设 置的断点 对于节点或图框断点表示为红框对于连线断点表示为红 点 当 VI 程序运行到断点设置处程序被暂停在将要执行的节点以闪烁表示单 击单步执行按钮闪烁的节点被执行下一个将要执行的节点变为闪烁表明它将执 行也可以单击快捷工具栏中的暂停按钮这样程序将连续执行到下一个断点 ④ 设置探针 可以通过设置探针来查看框图程序流经某一根连接线的数据值探针设置方法有 两种 利用工具模板上的探针工具鼠标单击欲放置探针的连接线 把工具模板上的选择工具或连线工具放在欲放探针的连线上 11 基于 LABVIEW 的虚拟调制解调器的设计 鼠标单击该连线弹出一个对话框选择 Probe 选项 当探针设置完毕后会出现一个探针显示窗口该显示窗口中的数据即为该连线 上的数据值 6．数据观察 当检验观察中发现有错误时鼠标单击 Highlight Execution 按钮观察数 据流中各个节点的数值 7．命名存盘 [6] 保存设计好的 VI 12 基于 LABVIEW 的虚拟调制解调器的设计 第三章 调制解调器原理 31 调制解调器硬件原理 调制解调节器器硬件上可分为五部分 DAA 部分 DATA PUMP 数据泵控制电路 接口电路电源 1 DAA 部分我们通常叫拔号部分由振铃检测保护电路摘机检测电路等组 成 2 DATA PUMP 数据泵对发送接收数据进行处理完成调制与解调功能 3 控制电路完成数据纠错压缩基本数据传输协议支持以及响应 AT 指令等功 能 4 接口电路实现数据传输必须与数据终端设备连接如计算机外置一般 通 过 RS232 串行接口与计算机相连主机与 MODEM 之间的 DTE 速度从 110bits115200bits 视 MODEM 的 DCE 速度以及线路质量而定一般 DTE 速度是 DCE 速 度的两倍 USB 接口提供极高的 DTE 速度如 91200bitS 同时具有 PNP 即插即用 与免去外置电源的优点内置式 MODEM 与计算机可通过 ISA 工业标准体系和 PCI 外部设备互连槽连接 ISA 是 16 位的扩展总线接口 PCI 是 32 位或 64 位总线接 口因 PCI 槽比 ISA 槽短 PCI 总线上的时钟频率要比 ISA 总线快得多传输率高因 此目前市场上的 ISA 卡槽越来越少总之不管外置还是卡与主机连接主机都 [7] 是通过分配一个串行 COM 口通过 COM 口与 MODEM 口相连 32 幅度调制的原理 幅度调制的一般模型 幅度调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度使其按调制信号的规律变化 的过程幅度调制器的一般模型如图 31 所示 m t 乘法器 低通滤波器 sm t cosω t c 图 31 幅度调制器的一般模型 13 基于 LABVIEW 的虚拟调制解调器的设计 图 31 中 为调制信号 为已调信号则已调信号的时域和频域一般表 达式分别为 31 32 式中 为外加的直流分量 可以是确知信号也可以是随机信号但通常认 为其平均值为 0 即 AM 信 号 的 典 型 波 形 和 频 谱 为 正 弦 波 形 假 定 调 制 信 号 的上限频率 为 显 然调制信号 的带宽为 由此可见 AM 信 号 波 形 的 包 络 与 输 入 基 带 信 号 成正比故用包络检波的方法 很容易恢复原始调制信号 但为了保证包络检波时不发生失真必须满足 否则将出现过调幅现象而带来失真 由 AM 信号的典型波形频谱可知 AM 信号的频谱 是由载频分量和上下两个 边带组成通常称频谱中画斜线的部分为上边带不画斜线的部 分为下边带上边 带的频谱与原调制信号的频谱结构相同下边带是上边带的镜像显然无论是上边 带还是下边带都含有原调制信号的完整信息故 AM 信号是带有载波的双边带信号 它的带宽为基带信号带宽的两倍即 33 式中 为调制信号 的带宽 为调制信号的最高频率 AM 信号的功率分配及调制效率 AM 信号在 1 电阻上的平均功率应等于 的均方值当 为确知信号时。